JP6049467B2

JP6049467B2 - Klystron

Info

Publication number: JP6049467B2
Application number: JP2013008288A
Authority: JP
Inventors: 尚己阪本
Original assignee: Toshiba Electron Tubes and Devices Co Ltd
Current assignee: Canon Electron Tubes and Devices Co Ltd
Priority date: 2013-01-21
Filing date: 2013-01-21
Publication date: 2016-12-21
Anticipated expiration: 2033-01-21
Also published as: JP2014139886A

Description

本発明の実施形態は、高周波電力を増幅するクライストロンに関する。 Embodiments described herein relate generally to a klystron that amplifies high-frequency power.

従来、クライストロンは、電子ビームを発生する電子銃部、電子ビームと高周波電界との相互作用により高周波電力を増幅する高周波相互作用部、および用済みの電子ビームを捕捉するコレクタ部を有するクライストロン本体と、高周波相互作用部の周囲に配置されて電子ビームを集束する集束コイルとを備えている。 Conventionally, a klystron has an electron gun unit that generates an electron beam, a high-frequency interaction unit that amplifies high-frequency power by the interaction between the electron beam and a high-frequency electric field, and a klystron body that has a collector unit that captures a used electron beam; And a focusing coil disposed around the high-frequency interaction unit for focusing the electron beam.

また、電子銃部をオイルタンクのオイル内に配置し、電子銃部を絶縁および冷却するようにしている。オイルタンクは大形に形成され、このオイルタンクにクライストロンが設置されている。あるいは、オイルタンクは集束コイルの枠体に取り付けられている。 In addition, the electron gun unit is disposed in the oil of the oil tank so that the electron gun unit is insulated and cooled. The oil tank is formed in a large size, and a klystron is installed in the oil tank. Alternatively, the oil tank is attached to the frame of the focusing coil.

特公平５−３０９７号公報Japanese Patent Publication No. 5-3097

従来のクライストロンでは、オイルタンクにクライストロンを設置する構造であるため、あるいはオイルタンクを集束コイル側に取り付ける構造であるため、オイルタンクが大形になっていた。 In the conventional klystron, since the klystron is installed in the oil tank or the oil tank is attached to the focusing coil side, the oil tank is large.

本発明が解決しようとする課題は、オイルタンクを小形化できるクライストロンを提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a klystron capable of downsizing an oil tank.

本実施形態のクライストロンは、電子銃部、高周波相互作用部およびコレクタ部を有するクライストロン本体と、前記高周波相互作用部の周囲に配置された集束コイルと、前記電子銃部を収容して前記クライストロン本体に取り付けられるオイルタンクとを具備しているものである。 The klystron of the present embodiment includes a klystron body having an electron gun part, a high frequency interaction part and a collector part, a focusing coil arranged around the high frequency interaction part, and the klystron body containing the electron gun part And an oil tank attached to the tank.

一実施形態を示すクライストロンの一部を切り欠いた側面図である。It is the side view which notched a part of klystron which shows one Embodiment.

以下、一実施形態を、図１を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment will be described with reference to FIG.

クライストロン10は、クライストロン本体11、集束コイル12、オイルタンク13、および冷却装置14を備えている。 The klystron 10 includes a klystron main body 11, a focusing coil 12, an oil tank 13, and a cooling device 14.

クライストロン本体11は、電子ビームを発生する電子銃部18、電子ビームと高周波電界との相互作用により高周波電力を増幅する高周波相互作用部19、および用済みの電子ビームを捕捉するコレクタ部20を備えている。電子銃部18は、電子ビームを放出するカソードやカソードを加熱するヒータに電気的に接続される複数の端子21を備えている。また、高周波相互作用部19は、電子銃部18から放出された電子ビームが通過するドリフト管、電子ビームの進行方向に沿ってそれぞれドリフト管に接続された入力空胴、複数の中間空胴および出力空胴を有し、入力空胴に高周波電力を入力する入力部が接続され、出力空胴に増幅された高周波電力を出力する出力部が接続されている。また、電子銃部18と高周波相互作用部19との間に電子銃側ポールピース22が配設され、コレクタ部20と高周波相互作用部19との間にコレクタ側ポールピース23が配設されている。 The klystron body 11 includes an electron gun unit 18 that generates an electron beam, a high-frequency interaction unit 19 that amplifies high-frequency power by the interaction between the electron beam and a high-frequency electric field, and a collector unit 20 that captures a used electron beam. ing. The electron gun unit 18 includes a plurality of terminals 21 that are electrically connected to a cathode that emits an electron beam and a heater that heats the cathode. The high-frequency interaction unit 19 includes a drift tube through which the electron beam emitted from the electron gun unit 18 passes, an input cavity connected to the drift tube along the traveling direction of the electron beam, a plurality of intermediate cavities, and An input cavity having an output cavity is connected to an input cavity for inputting high frequency power, and an output cavity for outputting amplified high frequency power is connected to the output cavity. An electron gun side pole piece 22 is disposed between the electron gun unit 18 and the high frequency interaction unit 19, and a collector side pole piece 23 is disposed between the collector unit 20 and the high frequency interaction unit 19. Yes.

また、集束コイル12は、磁極として構成される枠体26に保持され、高周波相互作用部19の周囲に間隔をあけて配置されている。枠体26の両端部は電子銃側ポールピース22およびコレクタ側ポールピース23にそれぞれ接続されている。 In addition, the focusing coil 12 is held by a frame body 26 configured as a magnetic pole, and is disposed around the high-frequency interaction unit 19 with a gap. Both ends of the frame 26 are connected to the electron gun side pole piece 22 and the collector side pole piece 23, respectively.

また、オイルタンク13は、例えば樹脂などの絶縁材で、上面が開口する有底円筒状に形成され、上面開口から電子銃部18を収容し、クライストロン本体11に取り付けられている。オイルタンク13の上端部にはクライストロン本体11の電子銃側ポールピース22の下面にＯリングなどを介してボルトにより締付固定して密閉状態に取り付けられる取付部29が設けられている。オイルタンク13の下面には、電子銃部18の各端子21が密閉状態で挿通配置され、各端子21が突出されている。そして、オイルタンク13内には絶縁性を有するオイルが満たされる。 The oil tank 13 is made of an insulating material such as resin and is formed in a bottomed cylindrical shape having an upper surface opened. The oil tank 13 accommodates the electron gun unit 18 from the upper surface opening and is attached to the klystron main body 11. An upper end portion of the oil tank 13 is provided with an attachment portion 29 that is fixed to the lower surface of the electron gun side pole piece 22 of the klystron main body 11 with an O-ring or the like by a bolt and attached in a sealed state. On the lower surface of the oil tank 13, the terminals 21 of the electron gun unit 18 are inserted and arranged in a sealed state, and the terminals 21 protrude. The oil tank 13 is filled with insulating oil.

クライストロン本体11には、コレクタ側ポールピース23および集束コイル12より上方位置に、オイルタンク13へのアクセスポート31が設けられている。このアクセスポート31とオイルタンク13とを連通接続する配管32が、クライストロン本体11と集束コイル12との間を通じてクライストロン本体11に沿って配設されている。アクセスポート31には、オイルを注入するためのオイル注入口およびエア抜き用のエアブリーザなどのアクセス部33が連通接続されている。 The klystron main body 11 is provided with an access port 31 to the oil tank 13 at a position above the collector-side pole piece 23 and the focusing coil 12. A pipe 32 that communicates and connects the access port 31 and the oil tank 13 is disposed along the klystron body 11 between the klystron body 11 and the focusing coil 12. An access port 33 such as an oil inlet for injecting oil and an air breather for releasing air is connected to the access port 31.

また、冷却装置14は、冷却水を冷却管36によってクライストロン本体11の冷却箇所に導き、クライストロン本体11を冷却する。冷却管36の一部は電子銃側ポールピース22を貫通してオイルタンク13内に配置され、オイルタンク13内のオイルを冷却する。 Further, the cooling device 14 guides the cooling water to the cooling portion of the klystron main body 11 through the cooling pipe 36, thereby cooling the klystron main body 11. A part of the cooling pipe 36 penetrates the electron gun side pole piece 22 and is disposed in the oil tank 13 to cool the oil in the oil tank 13.

このように構成されたクライストロン10では、電子銃部18から放出された電子ビームが、集束コイル12の磁場により集束されて、高周波相互作用部19のドリフト管に入り、管軸に沿って進行する。電子ビームは、入力空胴に入力された高周波電力により速度変調され、ドリフト管および中間空胴を通過中に密度変調される。その後、電子ビームが出力空胴を通過するとき、増幅された高周波電力が外部に出力される。ドリフト管を出た電子ビームは、コレクタ部20に捕捉される。 In the klystron 10 configured as described above, the electron beam emitted from the electron gun unit 18 is focused by the magnetic field of the focusing coil 12, enters the drift tube of the high-frequency interaction unit 19, and travels along the tube axis. . The electron beam is velocity-modulated by the high frequency power input to the input cavity and density-modulated while passing through the drift tube and the intermediate cavity. Thereafter, when the electron beam passes through the output cavity, the amplified high-frequency power is output to the outside. The electron beam exiting the drift tube is captured by the collector unit 20.

そして、オイルタンク13を絶縁材で形成しているため、クライストロン本体11に取り付けることができる。オイルタンク13を金属材で形成した場合、絶縁性に問題が生じるとともに、集束コイル12の磁場に悪影響が生じる。このようにオイルタンク13をクライストロン本体11に取り付けることができるため、電子銃部18を収容するだけの容積でよいため、オイルタンク13を小形化できる。これにより、オイルの使用量も削減できる。 Since the oil tank 13 is formed of an insulating material, it can be attached to the klystron main body 11. When the oil tank 13 is formed of a metal material, a problem occurs in insulation, and an adverse effect on the magnetic field of the focusing coil 12 occurs. Since the oil tank 13 can be attached to the klystron main body 11 in this way, the oil tank 13 can be miniaturized because the capacity only needs to accommodate the electron gun unit 18. Thereby, the usage-amount of oil can also be reduced.

オイルタンク13には電子銃部18の端子21を配設するため、オイルタンク13をより小形化できる。 Since the terminal 21 of the electron gun unit 18 is disposed in the oil tank 13, the oil tank 13 can be further downsized.

また、集束コイル12の上方にオイルタンク13へのアクセスポート31を設け、クライストロン本体11と集束コイル12との間にアクセスポート31とオイルタンク13とを接続する配管32を配設しているため、クライストロン本体11を集束コイル12に収納した状態で、アクセス部33からオイルタンク13へオイルを注入することができる。さらに、アクセス部33からは、クライストロン10の動作中にオイルが噴き出すことで温度の異常などを把握することもできる。 Also, an access port 31 to the oil tank 13 is provided above the focusing coil 12, and a pipe 32 that connects the access port 31 and the oil tank 13 is disposed between the klystron body 11 and the focusing coil 12. In the state where the klystron main body 11 is housed in the focusing coil 12, oil can be injected from the access portion 33 into the oil tank 13. Furthermore, the access unit 33 can also grasp an abnormality in temperature or the like by the oil blowing out during the operation of the klystron 10.

また、クライストロン本体11を冷却する冷却装置14を利用し、この冷却装置14によりオイルタンク13内も冷却することができ、冷却装置14を共用できる。 In addition, a cooling device 14 that cools the klystron main body 11 is used, and the inside of the oil tank 13 can be cooled by the cooling device 14, and the cooling device 14 can be shared.

本発明の一実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although one embodiment of the present invention has been described, this embodiment is presented as an example and is not intended to limit the scope of the invention. The novel embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. This embodiment and its modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

10 クライストロン
11 クライストロン本体
12 集束コイル
13 オイルタンク
14 冷却装置
18 電子銃部
19 高周波相互作用部
20 コレクタ部
21 端子
31 アクセスポート
32 配管 10 Klystron
11 Klystron body
12 Focusing coil
13 Oil tank
14 Cooling device
18 electron gun
19 High-frequency interaction unit
20 Collector section
21 terminals
31 Access port
32 Piping

Claims

A klystron body having an electron gun part, a high-frequency interaction part and a collector part;
A focusing coil disposed around the high-frequency interaction unit;
The klystron comprising: an oil tank that accommodates the electron gun unit and is attached to the klystron main body.

The klystron according to claim 1, wherein a terminal of the electron gun unit is disposed in the oil tank.

An access port to the oil tank is provided above the focusing coil, and a pipe for connecting the access port and the oil tank is disposed between the klystron main body and the focusing coil. The klystron according to claim 1 or 2.

The klystron according to any one of claims 1 to 3, further comprising a cooling device that cools the klystron main body, and the inside of the oil tank is cooled by the cooling device.